CN102158023A - 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法 - Google Patents

一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102158023A
CN102158023A CN 201110128513 CN201110128513A CN102158023A CN 102158023 A CN102158023 A CN 102158023A CN 201110128513 CN201110128513 CN 201110128513 CN 201110128513 A CN201110128513 A CN 201110128513A CN 102158023 A CN102158023 A CN 102158023A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corona
polyimide film
insulation
insulation structure
deck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201110128513
Other languages
English (en)
Other versions
CN102158023B (zh
Inventor
朱艾成
朱浩
许惠麟
郭振报
王乃卫
刘发喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Bingcheng Electrical Material Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Bingcheng Electrical Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Bingcheng Electrical Material Co Ltd filed Critical Jiangsu Bingcheng Electrical Material Co Ltd
Priority to CN 201110128513 priority Critical patent/CN102158023B/zh
Publication of CN102158023A publication Critical patent/CN102158023A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102158023B publication Critical patent/CN102158023B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

一种风力发电机转子线圈的绝缘结构，是在已成型的转子裸铜线圈上，半叠包多层耐电晕聚酰亚胺薄膜带和多层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带；再半叠包一层聚四氟乙烯薄膜带。本发明绝缘厚度由1.52mm减薄到0.74mm，电气强度高，击穿电压超过15KV，电气性能安全裕度大；本发明具有很高的耐电晕寿命，能满足变频器供电特性的要求；同时具有很高的耐盐雾腐蚀和其他化学物质对绝缘侵蚀的能力。适用于安装在海上、沿海以及昼夜温差大的内陆地区的兆瓦及数兆瓦级双馈型风力发电机的转子线圈。

Description

一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法
技术领域
本发明属于风力发电机转子制造技术领域，适用于兆瓦及数兆瓦双馈型风力发电机的转子线圈。
背景技术
风力发电机是一种新型的清洁能源，对减少不可再生的石化能源的消耗和减少二氧化碳、二氧化硫等对环境的污染具有很重要的意义。是国家重点大力发展的新型能源项目。
由于大型风力发电机大都安装在我国三北地区和海上以及沿海地区。三北地区地势高，气温低，昼夜温差大，风沙大；海上和沿海地区盐雾腐蚀严重，空气湿度大，一般相对湿度95%，最大100%，这样的运行环境，对风力发电机的绝缘破坏作用很大。同时，兆瓦及数兆瓦的风力发电机都安装在百米左右的高空上，体积和重量巨大，安装非常困难，故障检修困难就很大，费用也很高，这些因素的存在，就要求风力发电机的绝缘更为可靠。所以在设计风力发电机绝缘结构时要认真考虑发电机的环境适应性，同时，兆瓦及数兆瓦风力发电机转子线圈的横截面较大，成型和嵌线难度大，所以在设计风力发电机绝缘结构时，要考虑线圈制造工艺的适应性。双馈型风力发电机是由逆变器供给电源，逆变器输出的电压不是正弦波，而是上升沿和下降沿时间都非常短的方波，其dv/dt（其中v为电压单位为V，t为时间一般为μs）数值很大，在绝缘内很容易引起电晕造成绝缘过早破坏，使电机的寿命很短。因此在设计风力发电机转子绝缘结构时必须要选用耐电晕性能好的绝缘材料。同时风力发电机安装在上百米的高空，还会受到雷电过电压的作用，所以在设计风力发电机绝缘结构时，要考虑线圈应具有耐电晕的能力。此外风力发电机在运行时还要受到机械力、电磁力、震动的作用，使发电机绝缘处于交变应力的作用，加速电机绝缘的老化。所以在设计风力发电机绝缘结构时，要充分考虑线圈绝缘受到这些因素的综合作用影响。在业内都把电机线圈称为电机的心脏，而线圈绝缘则是电机心脏的心脏，经过多年来的统计，电机发生的故障50%以上是由于线圈绝缘损坏而引起的。所以电机转子线圈绝缘结构的设计是非常重要的。
发明内容
针对兆瓦及数兆瓦风力发电机严酷的工作环境和恶劣的工作条件，本发明的目的在于提供一种能满足兆瓦及数兆瓦风力发电机使用环境和工作条件的转子线圈的绝缘结构，是在线圈外面再半叠包一层经活化处理的聚四氟乙烯带，使线圈的对地绝缘厚度有全云母带的1.52mm减小到0.64mm，线圈电气强度的安全裕度为10倍以上。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法，是在已成型的转子裸铜线圈上，半叠包多层耐电晕聚酰亚胺薄膜带和多层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带；再半叠包一层聚四氟乙烯薄膜带，其特征在于：包括以下步骤：
1）、在已成型的转子裸铜线圈上，半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜带；
2）、在其电晕聚酰亚胺薄膜带上半叠包一层厚耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带；
3）、在其少胶云母带上再半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜；
4）、在其耐电晕聚酰亚胺薄膜上半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带；
5）、在其少胶云母带上半叠包一层经活化处理过的聚四氟乙烯薄膜带，形成风力发电机转子线圈的绝缘结构。
用本发明叠包后的风力发电机转子线圈的绝缘结构，转子线圈的绝缘选用具有很高电气性能和机械性能、绝缘耐热等级高达200级的又具有很高耐电晕能力的国产耐电晕聚酰亚胺薄膜和国产耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强少胶云母带交替绕包到线圈上。为抵御盐雾腐蚀和运行环境中其他化学物质对线圈绝缘的侵蚀，地绝缘厚度由1.52mm减少到0.74mm,绝缘耐热等级由F级提高到200级，减小了电机的体积和重量，实现了小型轻量化或保持电机同样的体积和重量就可以增大电机的功率。本发明中应用了具有高耐电晕能力的国产耐电晕聚酰亚胺薄膜及国产耐电晕聚酰亚胺薄膜为补强材料的少胶云母带，使本绝缘结构可满足变频器输出电压特性对线圈绝缘耐电晕的要求；本发明中采用经活化处理过的聚四氟乙烯薄膜带半叠包在对地绝缘的外面，可以有效地防潮湿，防盐雾腐蚀和其他化学物质对绝缘的侵蚀，因此本发明的绝缘结构就具有很强的抵御内外电腐蚀和外部环境对绝缘破坏的能力。提高了电机的运行的可靠性和使用寿命。适用于安装在海上、沿海以及昼夜温差大的内陆地区的兆瓦及数兆瓦级双馈型风力发电机的转子线圈。
附图说明
图1是本发明实施例1的示意图。
图2是本发明实施例2的示意图。
具体实施方式
实施例1：
由图1知，在已成型的转子裸铜线圈1上，半叠包一层0.025mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜带2；再半叠包一层0.11mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带3；再半叠包一层0.025mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜带2；再半叠包一层0.11mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带3；再半叠包一层0.05mm厚经活化处理过的聚四氟乙烯薄膜带4，绝缘厚度为0.74mm。
实施例2：由图2知，在两根已成型的转子裸铜线圈1上，分别半叠包一层0.025mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜带2；再半叠包一层0.11mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带3；再半叠包一层0.025mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜带2；再半叠包一层0.11mm厚国产耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带3；然后将两根包过绝缘的线圈重合在一起，在其外面半叠包一层0.05mm厚经活化处理过的聚四氟乙烯薄膜带4，绝缘厚度为0.74mm。
图1、图2中：
a，b分别为铜扁线的厚度与宽度；
a+0.54为一根铜扁线包过对地绝缘后的厚度；
b+0.54为一根铜扁线为线圈直线部分包过对地绝缘后的宽度；
2（a+0.54）+0.2为两根铜扁线分别包过对地绝缘后，叠放在一起构成一个线圈，另加上半迭包一层聚四氟乙烯保护带后的厚度；
b+0.74=b+0.54+0.20为两根铜扁线分别包过对地绝缘后，叠放在一起构成一个线圈，另加上半迭包一层聚四氟乙烯保护带后的宽度。
本发明的风力发电机转子线圈绝缘结构绝缘厚度薄，绝缘厚度由1.52mm减薄到0.74mm，电气强度高，击穿电压超过15KV，电气性能安全裕度大；本绝缘结构具有很高的耐电晕寿命，能满足变频器供电特性的要求；同时本绝缘结构具有很高的耐盐雾腐蚀和其他化学物质对绝缘侵蚀的能力。因此本发明的绝缘结构就具有很强的抵御内外电腐蚀和外部环境对绝缘破坏的能力。提高了电机的运行的可靠性和使用寿命。适用于安装在海上、沿海以及昼夜温差大的内陆地区的兆瓦及数兆瓦级双馈型风力发电机的转子线圈。本发明的绝缘结构所用的关键原材料耐电晕聚酰亚胺薄膜及其作为补强材料的少胶云母带全部为国产材料，具有自主的知识产权，价格只有进口耐电晕聚酰亚胺薄膜带的三分之一，适用范围广。

Claims (1)

1.一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法，是在已成型的转子裸铜线圈上，半叠包多层耐电晕聚酰亚胺薄膜带和多层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带；再半叠包一层聚四氟乙烯薄膜带，其特征在于：包括以下步骤：
1）、在已成型的转子裸铜线圈﹙1﹚上，半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜带﹙2﹚；
2）、在其电晕聚酰亚胺薄膜带﹙2﹚上半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带﹙3﹚；
3）、在其少胶云母带﹙3﹚上再半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜﹙2﹚；
4）、在其耐电晕聚酰亚胺薄膜﹙2﹚上半叠包一层耐电晕聚酰亚胺薄膜单面补强的少胶云母带﹙3﹚；
5）、在其少胶云母带﹙3﹚上半叠包一层经活化处理过的聚四氟乙烯薄膜带﹙4﹚，形成风力发电机转子线圈的绝缘结构。
CN 201110128513 2011-05-18 2011-05-18 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法 Expired - Fee Related CN102158023B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110128513 CN102158023B (zh) 2011-05-18 2011-05-18 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110128513 CN102158023B (zh) 2011-05-18 2011-05-18 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102158023A true CN102158023A (zh) 2011-08-17
CN102158023B CN102158023B (zh) 2013-02-13

Family

ID=44439269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110128513 Expired - Fee Related CN102158023B (zh) 2011-05-18 2011-05-18 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102158023B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997148A (zh) * 2014-06-13 2014-08-20 湘潭电机股份有限公司 一种电机定子线圈匝间绝缘结构
CN104659988A (zh) * 2015-03-04 2015-05-27 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种汽轮发电机转子引线绝缘制造方法
CN108494200A (zh) * 2018-05-21 2018-09-04 广东上水能源科技有限公司 一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺
CN111371268A (zh) * 2020-04-24 2020-07-03 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种双层复合主绝缘结构的定子线棒制造方法
CN113726112A (zh) * 2021-10-14 2021-11-30 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种层错防晕结构的定子线棒制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101854090A (zh) * 2010-06-30 2010-10-06 苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司 适用于高压电机的减薄绝缘结构及绝缘处理方法
CN101917080A (zh) * 2010-04-29 2010-12-15 上海同立电工材料有限公司 环氧耐电晕聚酰亚胺薄膜玻璃粉云母带及其制作的风力发电机转子线棒的制备方法
CN101951087A (zh) * 2010-09-15 2011-01-19 杨存高 高压电机定子线圈对地绝缘层制作方法及高压电机定子线圈和高压电机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101917080A (zh) * 2010-04-29 2010-12-15 上海同立电工材料有限公司 环氧耐电晕聚酰亚胺薄膜玻璃粉云母带及其制作的风力发电机转子线棒的制备方法
CN101854090A (zh) * 2010-06-30 2010-10-06 苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司 适用于高压电机的减薄绝缘结构及绝缘处理方法
CN101951087A (zh) * 2010-09-15 2011-01-19 杨存高 高压电机定子线圈对地绝缘层制作方法及高压电机定子线圈和高压电机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997148A (zh) * 2014-06-13 2014-08-20 湘潭电机股份有限公司 一种电机定子线圈匝间绝缘结构
CN104659988A (zh) * 2015-03-04 2015-05-27 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种汽轮发电机转子引线绝缘制造方法
CN108494200A (zh) * 2018-05-21 2018-09-04 广东上水能源科技有限公司 一种无刷双馈电机绕线转子及其制作工艺
CN111371268A (zh) * 2020-04-24 2020-07-03 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种双层复合主绝缘结构的定子线棒制造方法
CN113726112A (zh) * 2021-10-14 2021-11-30 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种层错防晕结构的定子线棒制作方法
CN113726112B (zh) * 2021-10-14 2022-06-21 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种层错防晕结构的定子线棒制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102158023B (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102158023B (zh) 一种风力发电机转子线圈的绝缘结构的制作方法
Kim et al. Review on wind turbine generators and power electronic converters with the grid-connection issues
CN101854090A (zh) 适用于高压电机的减薄绝缘结构及绝缘处理方法
WO2011119042A3 (en) Variable electrical generator
Leuzzi et al. High-speed machines: Typologies, standards, and operation under pwm supply
CN102185439B (zh) 3兆瓦风力发电机定子线圈绝缘结构的制作方法
CN102158021A (zh) 5兆瓦风力发电机定子线圈的绝缘结构的制作方法
CN102158022B (zh) 3～5兆瓦风力发电机定子线圈的绝缘结构的制作方法
CN203416067U (zh) 一种双馈风力发电机绝缘系统
O'Sullivan et al. Generator selection for offshore oscillating water column wave energy converters
CN103427523A (zh) 一种大型永磁风力发电机散嵌绕组定子绝缘机构
CN202651942U (zh) 一种用于大型永磁风力发电机散嵌绕组定子的绝缘机构
CN201717698U (zh) 适用于高压电机的减薄绝缘结构
CN102185407A (zh) 2mw风力发电机绝缘结构
CN103401335A (zh) 一种双馈风力发电机绝缘系统及其加工方法
CN203659602U (zh) 用于变压器或电抗器线圈端绝缘结构
CN208581105U (zh) 一种双馈风力发电机新型绝缘结构
CN205070644U (zh) 一种高海拔高压汽发机定子线圈匝间绝缘结构
CN204425160U (zh) 一种盘式永磁发电机
CN212726622U (zh) 一种海上风力发电机定子绕组绝缘结构
CN102497138A (zh) 变桨距系统串励直流电机超速保护装置
CN203962299U (zh) 风力发电机叶片断裂诊断装置
CN208028700U (zh) 一种防水电机
CN203554108U (zh) 一种高压发电机定子线圈
CN202058492U (zh) 双聚酯薄膜扁铜线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130213

Termination date: 20160518